EN
Többcsatornás ékszíj: A többcsatornás ékszíj egy kör alakú ékszíj, amelynek sík ékszíjalapra rögzített hosszirányú, háromszög alakú csatornái vannak (lásd 1. ábra). Munkafelületként a csatornák oldalfelületeit használja, így egy újfajta hajtóékszíjat alkot. A sík és a V-ékszíj előnyeit ötvözve, ugyanakkor hátrányaikat is figyelembe véve, az elmúlt években egyre szélesebb körben terjedt el.
I. A többcsatornás V-ékszíjhajtások jellemzői
1. A hagyományos V-ékszíjhajtásokhoz képest a többcsatornás V-ékszíjhajtások a következő előnyökkel rendelkeznek:
(1) A többvályús szíjak a gumi folyadékhoz hasonló összenyomhatatlanságának felhasználásával egyenletesen osztják el a nyomást az összes érintkező felületen (lásd 2. ábra). Az érintkezési hatékonyság szintje a szíj és a tárcsa horpadásának ékfelületén közel 100%-os. Ennek eredményeként a többvályús szíjak – ugyanakkora szélesség mellett, mint a V-szíjak – 30–50 százalékkal nagyobb terhelést tudnak hordozni, mint a szokásos V-szíjak.
(2) A többvályús szíj vékony szerkezete miatt minimális hatékony tárcsaátmérője (demin) csak egy harmada vagy ötöde egy normál V-szíj tárcsájának átmérőjének. Ezért szerkezete kevésbé tömör, és a költsége csökken (a demin értékek a 2. táblázatban szerepelnek).
(3) A többvályús szíjhajtások hatékonyan kiküszöbölik a több-V-szíj hajtások korlátozásait, például a rezgést, a nem egyenletes terhelést és az átviteli arány instabilitását a szíj hosszának változása miatt.
(4) A többcsatornás szíjak alacsony nyúlást mutatnak, és túlterhelés esetén sem csúsznak. A kiságyazások és a tárcsák horpadásai között minimális a relatív mozgás, így kevesebb hő keletkezik súrlódás miatt, és a szíj valamint a tárcsa munkafelületeinek élettartama hosszú.
(5) A többcsatornás szíjak nagyon rugalmasak és könnyűek, ezért a teljesítmény nem veszik el a hajlítás és a centrifugális erők miatti energiaveszteség során, így az átvitel hatásfoka magas.
2. Rugalmasságuk megegyezik a lapos szíjhajtásokéval, ami azt jelenti, hogy a feszítőtárcsát a többcsatornás szíj belső vagy külső oldalára is el lehet helyezni. Ugyanakkor – ellentétben a lapos szíjakkkal – működés közben nem csúszhatnak le a tárcsáról. Nagysebességű átvitelre alkalmasak, és akár 10 000 1/perc fordulatszámot is elérhetnek, az átviteli arányuk 1:10.
3. A többvályús szíjkerékek gyártása és megmunkálása is egyszerűbb, mivel nem igényelnek speciális szerszámokat vagy berendezéseket, ellentétben a szinkronszíjhajtásokkal. A telepítési követelmények alacsonyabbak, mint a szinkronszíjaké, így széles körben alkalmazhatók sok gyárban. A szinkronszíjak többvályús szíjakra való cseréje – amennyiben a mechanikai áttételt kis tűréshatárok is elfogadják – rendkívül költséghatékony lehet.
II. A többvályús szíjak és szíjkerék-rendszerek bemutatása
1. Többvályús szíjmodellek és keresztmetszeti méretek
A többcsatornás szíjak anyaguk szerint gumiból és poliuretánból készülnek. A gumiból készült V-alakú bordás szíjak nagyobb hő- és terhelésállósággal rendelkeznek, mint a poliuretán változatok, és gyakrabban használatosak. A gumiból készült V-alakú bordás szíjak az ISO/DP9982-1988 szabvány szerinti PH-osztályba tartoznak, ahogy azt az 1. táblázat mutatja. A PH szíjakat főként irodai gépekben és műszerekben alkalmazzák átvitelre, amely elsősorban mozgásátvitelre szolgál. A PK szíjak meghatározott célra szolgálnak autóipari alkalmazásokban, például a hűtőventilátor, az alternátor és a vízpumpa hajtására. A PJ, PL és PM szíjakat széles körben használják általános ipari gépek átvitelrendszerében. Egyes országokban – például az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban – a többcsatornás szíjak megnevezése a következő betűket tartalmazza: H, J, K, L, M, ahol az alap szíjméret nagyon hasonló az 1. táblázatban szereplőhöz. Közülük a legnépszerűbbek a J és az L típusú szíjak. Bár kis méretbeli eltérések vannak a keresztmetszeti jellemzőkben különböző országok esetében, ez nem akadályozza a termékek univerzális cseréjét. Az M típusú többcsatornás szíjak esetében a hornyok szöge minden országban azonos, értéke 40 fok, de a hornyok közötti távolság eltérő. Ennek eredményeként az M típusú többcsatornás szíjak különböző országokból származó változatai nem mindig kompatibilisek egymással.
A szíj ISO-jelölése a fogszámot, a szíj keresztmetszetének típusát és a hatékony hosszát tartalmazza. Példaként egy PM típusú szíj, amely 10 fogból áll és hatékony hossza 3550 mm, a 10PM3550 jelölést kapja, az Egyesült Királyságban és az Egyesült Államokban azonban 550M10 néven szerepel.
A szíj hatékony hosszának (L) mérésére speciális berendezéseket használnak. Minden szíjmodell esetében a hatékony tárcsátmérőhöz (d) tartozó értékek meghatározottak. Érdekes megjegyezni, hogy az ISO által használt hatékony hossz (L) és az Egyesült Királyságban, az Egyesült Államokban stb. alkalmazott fogtávolság-hossz (Pitch Length) kifejezés ugyanazt a hosszúságot jelöli. Mindez a hatékony tárcsátmérő (d) körül mért szíj kerületét jelenti. A fogtávolság-hossz azonos szabványsorozatait az Egyesült Királyságban, az Egyesült Államokban, Japánban és más országokban is meghatározták, de az ISO/DP9982-ban nem.
2. Csiga típusok és keresztmetszeti méretek
A többdarábos V-övek csigái az ISO/DP9982 szabvány szerint öt típusba sorolhatók, és keresztmetszeti méretüket a 4. ábra és a 2. táblázat mutatja.
A csiga külső átmérője (da) lehet (az ISO szerint meghatározott módon) egyenlő vagy nem egyenlő az effektív átmérővel (d.). Azonban más országokban, például az Egyesült Királyságban, az Egyesült Államokban és Japánban a csiga külső átmérője (külső átmérő) teljesen összevethető a fogaskerék-pont átmérőjével (pitch diameter). Meg kell említeni, hogy az ISO által meghatározott effektív átmérő és az Egyesült Királyságban és az Egyesült Államokban használt fogaskerék-pont átmérő tulajdonképpen ugyanazt az átmérőt jelenti. Mind az öv hatékony hossza, mind az effektív átmérő tekintetében az ISO-ban szigorúan meghatározott és pontos előírások vonatkoznak rájuk. Ennek az az oka, hogy egy többdarábos V-öv csigájának tényleges fogaskerék-pont átmérője (dp) a semleges réteg helyzetében kell legyen az övben, miután a csigára felszerelték és megfelelően megfeszítették, ahogy azt az 5. ábra mutatja.
Az 5. ábra alapján megállapítható, hogy a tárcsa osztóátmérőjére ható erőt a következő egyenlettel számítjuk ki:
A 2. táblázat az effektív vonalbeli eltérést mutatja. △e a képletben.
A szíj kerületi sebességét (V) és áttételét (i) főként az osztókör átmérője alapján számítják ki, ahol az egyenlet a következő:
Ahol: dp1 a kis kerék osztókörének átmérője milliméterben; n1 a kis kerék forgási sebessége percenkénti fordulatszámban.
Az egyenletben a 1-es és a 2-es index rendre a kis és a nagy kerékre utal.
A szíj túlzott hajlítási feszültségeinek elkerülése érdekében a hajtás során, valamint a szíj élettartamának minimalizálása érdekében az ISO meghatározta minden szíjtípus minimális effektív átmérőjét (dmln), amelyet a 2. táblázat tartalmaz.
A megmunkálás során a többvályús szíjhajtás tárcsájának vályú mélységének szabályozásához a mérőrúd (vagy golyó) külső átmérőjét (d₂), amelyet a vályúba szorítanak, a 6. ábra szerint kell meghatározni. A számítás képlete: d₂ = d + 2K.
Ahol: k és d₉ a mérőrúd (golyó) értékei, K és d₉ értékei a 2. táblázatban szerepelnek.
Amikor a tárcsát da = d névleges átmérővel gyártják, akkor d₂ = da + 2K. A d₂ érték megengedett eltérése ±0,13 mm.
III. Többvályús szíjhajtások alkalmazása
A többcsöves szíjhajtásokat széles körben alkalmazzák külföldön számos iparágban, például az autóiparban, a textiliparban, a vegyiparban, a honvédelmi iparban, a háztartási gépek és az irodai gépek gyártásában. A többhorpadásos szíjhajtások különösen alkalmasak a V-szíjhajtások helyettesítésére olyan berendezéseken, amelyek több V-szíjat használnak, és nagy ütőterhelést is elviselnek. Ilyen berendezések például a rongyok, a hulladék fonalfonatok és a cipőfelsőrész-anyagok vágógépei; nehézüzemű textilgépek és dugattyús szivattyúk. Továbbá olyan hajtásoknál, ahol a kerék-tengely tengelye merőleges a talajra vagy félkeresztezett elrendezésű, a V-szíjhajtásról vagy laposszíjhajtásról a több-V-szíjhajtásra való áttérés különösen jelentős előnyökkel jár.
A több-V-szíjhajtások üzemi paraméterei általában a következők: forgási sebesség n₁ = 200–10 000 1/perc; teljesítmény P₁ ≈ 0,2 kW–300 kW; áttétel i ≤ 10; a hajtás hatásfoka közelít a laposszíjhajtáséhoz, η ≈ 0,97.
A többvállas szíjhajtások számos fejtörést okoztak a kínai fejlesztési kilátásaik tekintetében. A behozott berendezések sok elöregedett többvállas szíjának cseréje különösen sürgető probléma. A megfelelő többvállas szíjak hazai gyártása nemcsak jelentős mennyiségű devizát takarítana meg az országnak, hanem hozzájárulna a új szíjhajtás-technológia általános alkalmazásához különféle iparágakban. Ez aktívan elősegítené a szíjgyártó iparág fejlődését és növekedését Kínában.